Curvas

CÁLCULO DE CURVAS HORIZONTALES Y VERTICALES MEDIANTE PLANILLAS EXCEL

Becario: Juan Ignacio Calderón. Tutores: Ing. Luis Agustín Ricci y el Sr. Luciano Brizuela. Área Estudios del Transporte. Año 2009.

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En este apunte se desarrollaran las tareas efectuadas como investigación de becario, como objetivo se ha planteado el aprendizaje y conocimiento de los lineamientos fundamentales parael diseño geométrico de curvas horizontales y verticales a proyectar en caminos. Como aporte o elemento innovador se utilizaran herramientas informáticas actuales generando planillas automatizadas que brinden apoyo al proyectista vial. Con dichas planillas se estudiaran la sensibilidad de algunos parámetros intervinientes en el cálculo de dichas curvas. 2. Desarrollo: A continuación se describiránlos conceptos básicos del diseño geométrico de curvas para caminos, de manera de tener en claro los parámetros que intervendrán en la ejecución de las planillas automatizadas. 2.1 Alineamiento Planimétrico: En el diseño de un camino, la intersección de dos tramos rectos se resuelve mediante la incorporación de una curva, la cual generalmente es circular. Al hablar de curvas horizontales el factorfundamental para su definición es el Radio. Para la definición del mismo influyen muchos puntos como el peralte, la fricción, velocidad directriz, etc. Peralte: El peralte es la inclinación transversal de la calzada que compensa en parte las fuerzas centrípetas que se generan al transitar en tramos curvos. Estos rondan entre el 6 y el 10 % según las condiciones en que se desarrolla la ruta.Coeficiente de fricción lateral: La variación de este coeficiente con la velocidad directriz se ha considerado lineal adoptándose la siguiente relación empírica: f = 0.196 0.0007 VD siendo: f = coeficiente de fricción (adimensional) VD = velocidad directriz (km/h) Radios mínimos de curvatura: De acuerdo a los coeficientes de fricción lateral adoptados se han determinado los radios mínimos de las curvascirculares, para cada valor del peralte, de acuerdo a la expresión siguiente: R=0.007865 (VD2 / p + f) Siendo: R = radio circular (m) VD = velocidad directriz (km/h) p = peralte (adimensional) f = coeficiente de fricción (adimensional) Radios mínimos deseables: Un primer criterio para fijar radios deseables, seria el de encuadrar en tal denominación, a aquellos en los que la fricción, utilizadapara vehículos 69

marchando a la velocidad directriz, corresponda a coeficientes menores que la mitad de los máximos. En ese caso se utilizaría el 50 % del coeficiente de fricción f. Por otra parte, un segundo criterio seria el de considerar como deseables, los radios que durante la noche permitan iluminar suficientemente a objetos colocados en el camino, a una distancia igual a la de frenado.Por lo general la velocidad de los vehículos es menor durante la noche, se considera suficiente adoptar la distancia de frenado correspondiente a una velocidad igual al 90 % de la directriz. En ese caso se utilizaría el 90 % de la velocidad directriz VD. Ahora bien al transitar por un tramo recto y pasar a circular por una curva circular, se genera una incorporación de una fuerza centrípetainmediata que influye en la comodidad o confort del conductor. Para evitar esa incomodidad se suelen incorporar curvas de transición que permitan un aumento gradual de la fuerza centrípeta. Dichas curvas suelen llamarse Curvas de Transición y se emplean para las mismas la geometría de una espiral por poseer una disminución gradual de su radio. Curvas de Transición: El factor fundamental a definir en unacurva de transición es su longitud. Existen 3 criterios para este punto: * Comodidad * Apariencia general * Apariencia del borde 1º criterio Comodidad Adoptando como transición la espiral de Euler y en el caso que, en cada uno de sus puntos, el peralte sea proporcional al desarrollo de la curva, se llega a que la longitud necesaria esta dada por la siguiente formula: Le = 93.6 VD/A (0.007865...